太想进步啦！

大家好，这里是鲸鱼猫猫，最近由于公司项目在使用Kubenetes，又知道云原生是早晚都要接触的东西，又没什么事情干，因此就希望初步了解一下，看过之后，表示：有点过于繁琐，但是又要不断学习！！

接下来就是我近日学习Kubenetes的一些笔记，希望哪里有不对的地方，也能遇到好心人指点一二！

学习Kubenetes之前，我去了解了一下，目前的服务类别有哪些（因为Kubenetes主要使用在分布式应用部署与治理方面）。

Iaas：基础设施服务类（可以理解为提供基础服务的那些云厂商，如：ali、鹅厂等等）。
Paas：平台及服务，比较典型的就是早一点的新浪云，当用户在云厂商下单后，由云厂商运维搭建软件环境，提供应用部署等维护服务。在这期间，出现了CICD、容器化技术等众多云原生技术并加以运用。
Saas：Saas应用也就是典型的软件及服务，用户可以通过定制软件服务来实现软件使用，提供软件的厂商会根据用户定制来实现当前软件服务扩充。

什么叫做Kubenetes

Kubenetes是由Google公司提供，基于Go语言开发的一款用于容器编排的工具，具备轻量级、开源、水平扩展性请以及支持复杂均衡IPVS实现等多种特点。 Kubernetes的前身可以看做是Google的Burg系统。

Burg调度器架构如下：

具体解释：

BorgMaster：负责请求分发，类似集群网关负责维护整个集群状态，并将数据持久化到Paxos中。通常进行集群部署，对于集群数量，高可用节点通常为超过1的单数
BorgLet：提供具体服务，负责监听Paxos数据库内部数据内容，发现数据匹配，取出消费。
config file：配置文件。
borgcfg：Borg的命令行工具，用于与Borg系统进行交互，一般通过一个配置文件来提交任务。
commant-line tools：命令行工具
web browsers：浏览器
scheduler：调度器，负责取出Paxos中的数据，并进行任务调度，根据应用特点将其调度到具体机器上。

下面我们来看一下Kubernetes的架构：

在Kubenetes中，由领导者、执行者与持久化数据库组成，其中

Master为领导者，其内部组成为：

- 调度器------scheduler：负责调度任务执行，执行顺序为scheduler将任务通过api server 写入到etcd
- 控制器------replication controller：负责维护副本数平衡，如果当前副本数与期望值不符，RC负责将副本生成/同步至主机。
- 服务入口------api server：

具体领导者模型如下：

而执行者则是Node，通常称为节点，下面会具体聊Kubenetes中的组成架构，这里先看一下Node的模型：

重点--Etcd： 类似Borg系统中的数据库Paxos，用于存储当前任务数据。etcd官方将etcd定义为了一个可信赖的分布式键值型数据库，能够存储分布式集群的关键数据，用于分布式集群正常运转。Etcd具备两种存储结构，分别为Memory 和Batabase ，但在Kubernetes1.11版本之后，Memory的v2版本被弃用。

接下来，具体学习一下Kubenetes的架构组件有哪些？并且理解一下这些组件的基础概念 Kubernetes的主要组件由以下几部分构成：

ETCD：etcd用于保存整个集群的状态，可以看作是前面的Paxos数据库；
Api Server：用于Api调度，类似网关，提供了资源操作的唯一入口，并且提供了认证、授权、访问控制、API注册与发现机制；
Controller Manager：控制器管理，负责维护集群状态，如：故障检测、自动扩展、滚动更新等内容，具备多种类型，如：
- 节点控制器--节点出现故障进行通知与响应
- 任务控制器--监测代表一次性任务的job对象，创建Pods运行任务直至结束
- 端点分片控制器：填充端点分片对象
- 服务账号控制器：为新的命名空间提供默认的服务账号；
scheduler：负责资源调度，按照预定调度策略将Pod调整到相应机器，其主要负责监视新创建的或者是未指定运行节点（node）和Pods，并通过节点选择来让Pod在上面运行；
Kubelet：负责维护当前容器生命周期，同时也负责CVI和CNI的管理；
Container Runtime：负责镜像管理以及Pod和容器的真正运行；
kube-proxy负责为Service提供集群内部的服务发现和负载均衡。

基本概念

Container------容器

容器是一种便捷式、轻量级的操作系统级虚拟化技术，使用namespace来隔离不同的软件运行环境，并通过镜像自包含软件的运行环境来实现容器的可移植性，使得一个容器可以很方便的在任何地方运行。

容器由于其体积小、启动快 的特点，可以在每个容器镜像中打包一个应用程序。这种针对一对一的应用镜像关系具备无环境限制、单独APP无需外部依赖、不依赖外部基础架构环境等优势，解决了由开发到生产环境的一致性问题。

容器同样比虚拟机更加透明，有助于监测和管理。尤其是针对容器进程的生命周期转为由基础设施管理，而不是由进程管理器隐藏在容器的内部。

容器具备高度封装化的特点，单独的一个容器就可以看作是一个单独的应用程序。大大提升了管理和部署效率。

其他优点：

适应敏捷开发 ，应用程序的创建与部署更加高效；与镜像相比，容器镜像更易用、高效。
支持CI/CD，提供了可靠与频繁的容器镜像构建、部署和快速简便的回滚操作。
应用与基础架构分离，容器镜像包含自顶向下的全部所需内容。
可以有效保证环境的一致性，对于企业场景，开发、测试与上线的环境虽不同，但是由于在云上运行，且使用相同容器，从而保证了一致性。
可移植性强。
以应用作为中心进行管理，在传统硬件上部署操作系统提升到操作系统中部署应用程序。
具备松耦合 、分布式 、弹性伸缩 与微服务 等多种特点，可以进行动态管理与部署 ，使程序运行在不同的专业设备 上从而提升应用稳定性。
实现了资源隔离与资源利用。具备可预测的应用性能以及高效率和高密度的特点。

Pod

在Kubernetes中，管理容器的核心是Pod，一个Pod可以容纳一个或是多个联系紧密的容器。

Pod可以看作是一组高密度的容器的集合，他们共享IPC与Network namespace（网络命名空间）------对于使用相同namespace的资源，可以进行进程间资源共享，也是Kubernetes调度的基本单位。Pod中的多个容器共享网络与文件系统，可以通过进程间通信与文件共享的简单方式组合来完成服务。（基于Http Client实现服务间调用）

以下为官网Pod模型 及Linux中的IPC概念

在K8S中，对象使用mainfest（yaml/json方式）进行定义。比如：nginx服务配置可以定义为nginx.yaml

yaml 复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
    name: nginx
    labels:
        app: nginx
spec: containers:
    -name: nginx
     image: nginx
      ports:
      - containerPort: 80

Node

Node是Pod的真正运行主机，其可以是物理机，也可以是虚拟机，用于管理多个Pod，每个Node节点上至少要具备容器的运行环境(docker、rkt)、Kubelet与kube-proxy服务。（图片来自：kubernetes.feisky.xyz/introductio...）

Namespace

namespace是在Linux当中一组资源/一组容器对象的抽象表示 ，可以根据namespace 来实现将系统内部的对象划分为不同的项目组或用户组。常见的pods、services、replication controllers与deployments等都是属于一个namespace的，而node、persistantVolumes等则不属于任何namespace。

Service

Service是应用服务的抽象，通过labels为应用提供负载均衡 与服务发现。匹配labels的Pod IP与端口列表会组成一个endpoints，由kube-proxy负责将服务的IP负载均衡到这些endpoints上。

每一个Service会自动分配一个cluster IP，该IP为当前服务仅在集群内部可以访问的虚拟地址和一个DNS名称，其他容器允许通过当前的地址/DNS来访问服务，不需要了解后端容器的运行情况。

Label

Label是识别当前Kubenetes的标签，以KV形式附加在对象中。Label不具备唯一性并且在Kubenetes中，经常由很多对象使用同一个Label来标志当前具体的应用。

Label 定义好后其他对象可以使用 Label Selector 来选择一组相同 label 的对象（比如 ReplicaSet 和 Service 用 label 来选择一组 Pod）。Label Selector 支持以下几种方式：

等式，如 app=nginx 和 env!=production
集合，如 env in (production, qa)
多个 label（它们之间是 AND 关系），如 app=nginx,env=test

这就是今天的学习成果啦！！！

完结撒花，日更Kubenetes笔记，由于自己的学习主要是基于官网，后续可能会寻找一些优质的视频网课进行学习。也希望有一起学习Kubenetes 的伙伴或者是码友推荐一些好用的Kubenetes学习资料。先谢谢各位了！！！

初探Kubenetes